龙斗士毁灭者技能双枪:浅谈如何做好施工阶段钢结构的质量管理

钢结构工程是目前建筑行业中的一个主体项目，如何做好钢结构工程的质量管理是非常重要的。但由于钢结构施工工艺复杂，施工场地变化繁多，因此对钢结构工程的施工质量管理要求极其重要。如何做好这项工作，就成为我们监理人员的首要任务！为此，本人谈一下自己多年来对钢结构施工质量管理的一点体会。
一、怎样进行钢结构工程的质量预控
1、钢材：
①钢结构工程所采用的钢材，应具有质量证明书，并符合设计要求；
②对重要的钢结构或对钢材有疑义时，应做抽样检验。经验结果《碳素结构钢》（GB/T700）规定的Q235钢，《低合金高强度结构钢》（GB/T1951）规定的16Mn的机械性能和化学成分应符合表1和表2的规定。
钢材的化学成分                      表一
钢号
等级
化学成分（％）
C
Mn
Si
S
P
≯
Q235
A
0.14~0.22
0.30~0.65
≯0.30
0.05
0.045
B
0.12~0.20
0.30~0.70
≯0.30
0.045
0.045
C
≤0.18
0.30~0.70
≯0.30
0.040
0.040
D
≤0.17
0.35~0.80
≯0.30
0.035
0.035
16Mn(Q345
≤0.18~0.20
1.00~1.60
≤0.55
≤0.025~0.045
≤0.025~0.045
钢材的机构性能                         表二
钢号
等级厚度（mm）
屈服点（MPa）
抗拉强度（MPa）
伸长率δs（％）
冲击试验
试件方向
冷弯试验180°
钢板厚度（mm）
钢板厚度（mm）
温度
V型冲击（纵向）
钢材厚度（mm）
<1~16
>16~40
>40~60
>60~100
≤16
>16~40
>40~60
>60~100
≤60
>60～100
弯心直径
Q235
A
235
225
215
205
375～460
26
25
24
23
纵
a
2a
B
20
27
C
0
横
1.5a
2.5a
D
-20
16MnQ345
≤16
345
470～360
21
20
d=2a
>16~35
325
470～360
22
d=3a
>35~50
295
470～360
22
d=3a
>50~100
275
470～360
22
d=3a
2、焊条/焊丝和焊剂应符合标准规定:
① 焊条：钢材焊条选配见表三；
② 焊丝、焊剂选用应按照表4（a）、表4（b）、表4（c）、表4（d）
3、高层钢结构工程的材料和高强度螺栓、螺钉、压型板及涂料钢板的冲击功值的要求。
4、监理工程师应检查制作安装焊工合格证（焊工技术资格证），检查时，重点核对合格证的签发单位的资格，合格证有效日期（3年）焊接位置（平、立、模、铆焊）焊接材料（钢、焊条）与实际工程的一致性。
材焊条的选配                         表3
钢号
焊条金属要求
电流种类
备注
焊条型号
焊条牌号
抗拉强度（MPa）
屈服点（MPa）
伸长率δs（％）
不小于
Q235
E4301
T423
420
330
18
交直流正反接
E4303
T422
E4311
T425
交直反接
E4315
T427
420
330
22
直流反接
重要结构用
E4316
T426
交直反接
16Mn
E5011
T505
490
390
22
交直反接
E5015
T507
490
390
22
直流反接
重要结构用
E5016
T506
交直反接
埋弧焊剂、焊丝的匹配               表4（a）
钢号
焊剂型号~焊丝
焊剂牌号~焊丝
电流种类
使用前焙烘
备注
Q235
HJ401-H08A
焊剂431-H08A
交直流
2*250
16Mn
HJ402-H08A
焊剂431-H08mnA
交直流
2*250
焊剂350-H10Mnz
交直流
2*400
埋弧焊、焊缝金属机械性能                  表4（b）
焊剂－焊丝
抗拉强度（MPa）
屈服点（MPa）
伸长率δs（％）
试样状态
冲击试验温度℃
冲击功（J）
HJ401-H08A
410～550
≥330
≥22.0
焊态
0
≥27
HJ402-H08mnA
-20
埋弧剂化学成分              表4（c）
焊剂牌号
焊剂类型
焊剂颗粒度（H）
化学成分（％）
备注
SiO2
Ae2O3
MnO
CaO
MgO
CaF2
FeO
S
P
焊剂350
中锰中硅中氟
3~40
14~80
30~50
13~18
14~19
10~18
14~20
≤0.06
≤0.07
焊剂431
高锰高硅低氟
8~40
40~44
≤4
34～38
≤6
5～8
3～7
≤1.8
≤0.10
≤0.10
焊剂化学成分              表4（d）
焊丝牌号
C
Mn
Si
Cr
Ni
S
P
H08A
≤0.10
0.30~0.50
≤0.03
≤0.20
≤0.30
≯0.030
≯0.030
H08Mn
A
≤0.10
0.80~1.10
≤0.07
≤0.20
≤0.30
≯0.030
≯0.030
H10Mn2
≤0.12
1.50~1.90
≤0.07
≤0.20
≤0.30
≯0.040
≯0.040
还要检查特殊工种安全操作证（焊工上岗证）
对重要的钢结构工程，在正式焊接前，必须在监理工程师的监督下，利用现场施工条件进行焊工摸底考核，考核合格后方可上岗。
5、在监理工程师的监督下进行焊接工艺评定。具有以下五项之一的情况时，就要进行工艺试验。
①结构钢材系首次应用；
②焊丝、焊条、焊剂的型号改变；
③焊接方法改变，或由于焊接设备的改变而引起焊接参数的改变；
④焊接工艺需要改变；
⑤需要预热、加热或焊后作热处理者。
试验用料：工艺试验条件，焊件的检验及焊工都要与工程一致，接头的形式一般为对接，也有T型接头。
通过焊接工艺评定，制定施工工艺技术文件，对高层钢结构工程的工艺评定，在具体项目上还应有详细要求；
二、钢结构工程质量控制的要点：
由于钢结构工程从备料、加工制作、组装成型到安装就位，其间的工序繁多，加工精度较高，检查项也多，因此，要求承包单位必逐道工序、逐个部位仔细检查，以确保制作安装质量。在施工单位自检合格的基础上，报监理工程师进行复检，检查时要始终把握好关键环节。
1、必须熟悉设计图纸和设计变更文件，明确设计对钢材品种、规格、性能以及对焊接等加工的要求，更要掌握《钢结构施工质量验收规范》（60B50205——2001）、《建筑钢结构焊结规程》（JGJ81——91）、《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99——98）、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》(JGJ82-91)等标准和引用标准的规定。
2、监理工程师应要求设计单位作详细的制造和安装工程技术交底，随后由监理工程师发出《钢结构工程的质量通知书》给承包单位，通知书中除了说明工程性质外，还应明确重点部位和重要的施工流水段以及关键的工序要求和试验等内容，对本工程制作安装的“首件”要作全过程的检查，发现问题及时通知承包单位立即纠正。
3、钢结构制作安装过程中，监理工程师要着重检查如下部位：
下料时根据工艺要求，预留制作安装时焊接收缩余量，切割等加工余量以及立柱在载荷下的压缩变形值。焊接按图纸或《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985）、《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB986）标准加工。
构件在拼装时，应防止扭曲、构件起拱不准确。
焊接时，要坚持对厚度大于50mm的碳素结构钢和大于36mm的低合金钢的焊前预热，焊后后热，特别要强调在焊接时环境温度低于0度时，要进行预热、后热。
对焊缝的质量验收除了对焊缝的外形尺寸、表面质量检查外，还要检查焊缝的内部缺陷，按图纸的要求确定焊缝质量等级和缺陷的分级进行无损探伤。
柱子在安装之前，应详细检查地脚螺栓与轴线相对位置偏移量。
检查钢柱的单节柱垂直度，同一层各节柱顶标高的偏差，上下柱连接处的错口值。
检查楼层轴线和楼层标高的差值。
4、钢结构在制作和安装时，监理工程师在巡视中发现问题应及时通知承包单位（项目经理）。
5、钢结构在成品交货时，必须有产品质量合格证和产品质量认证书，才能发往安装现场，在安装部门做成品验收后，监理工程师着重检查构件上的安装连接零件齐备的情况和钢结构与砼相连接螺钉、预留穿筋孔洞。
三、手工电弧焊焊接质量标准和施工单位施工时应注意的质量问题
1、质量标准
①焊条的型号、性能、接头中使用的钢筋、钢板、型钢均应符合设计要求。检查焊条合格证及焊条焙烘记录；
②焊工必须经考试合格才可上岗施焊。检查焊工相应施焊条件的合格证及考核日期；
③钢结构承受拉力（Ⅰ级）或压力（Ⅱ级）焊接连接要求与母材等强度的焊缝必须经擦伤检验。检查擦伤报告。
④钢筋拉杆焊接接头的机械性能试验结果必须符合焊接规程规定，检查焊接试件报告；
⑤钢材焊接检查
焊缝外观应全部检查，普通结构碳素钢应在焊缝冷到工作地点温度以下进行，低合金结构钢应在完成焊接后24小时检查。
焊缝表面焊波应均匀，不得有裂纹、夹渣、焊瘤、烧穿、弧坑和针状气孔等缺陷，焊接区还不得有飞溅物。
焊缝处标准见表5
手工电弧焊焊缝质量标准                      表5
项次
项目
质量标准
一级
二级
三级
1
气孔
不允许
不允许
直径小于或等于1mm的气孔在100mm长度范围内不得超过5个
2
咬边
不要求缝
不允许
深度不超过0.5mm，累计总长度不得超过焊缝长度的10％
深度不超过1.0mm，累计总长度不得超过焊缝长度的20％
磨的缝
要求修磨的缝
不允许
不允许
⑥钢筋焊接按外观检查应逐个进行：
接头处严禁有裂纹。焊缝表面平整，不得有较大凹陷或焊瘤；
咬边深度不大于0.5mm（低温焊接不大于0.2mm）帮焊的气孔及夹渣在长度2d的焊缝表面上不多于2个，面积不大于6mm2。
焊缝厚度h应不小于0.3d，焊缝宽度b不小于0.7d。
⑦允许偏差的项目分别为：
钢结构焊缝尺寸允许偏差值按表6（a）的要求进行检查；钢筋拉杆电弧焊焊接接头尺寸允许偏差值按表6（b）的要求进行检查。
钢结构焊缝尺寸允许偏差               表6(a)
项次
项目
一级
二级
三级
检查方法
1
对接焊缝
角焊缝余高(mm)
b<20
0.5～2
0.5～2.5
0.5～3.5
用焊缝量规检查
B≥20
0.5～3
0.5～3.5
0.5～4
焊缝错边（mm）
<1.0δ且不大于2
<0.1δ且不大于2
<0.1δ且不大于3
2
贴角焊缝
角焊缝余高(mm)
角宽（mm）
k≤6
0~+1.5
k＞6
0~+3
k≤6
0~+1.5
k＞6
0~+3
3
T型接头要求焊缝的K型焊缝（mm）
k=δ/2
0~+1.5
注：b为焊缝宽度，k为角尺寸, δ为母材厚度。
钢筋拉杆电弧焊接头尺寸允许偏差        表6（b）
项次
项目
允许偏差（mm）
检验方法
1
帮条沿接头中心线纵向位置偏移
0.5d
尺量
2
接头弯折
4°
用刻槽立尺
3
接头处钢筋轴线的偏移
0.1d,且不大于3mm
用卡尺或焊缝量规
4
焊缝厚度
-0.05d
5
焊缝宽度
-0.1d
6
焊缝长度
-0.5d
注：d为钢筋直径（mm）
2、应注意的问题
尺寸偏差大（焊缝长度、宽度、厚度不足，中心线偏移、弯折等）应严格控制焊接部位的相对位置，合格后才准焊接，焊接中应精心操作，不得马虎。
裂纹：为防止裂纹，应选择合理的焊接工艺、参数和次序，应该一头焊完再焊另一头，如发现有裂纹应铲除，重新焊接。
气孔：焊条应按规定和温度进行烘培，焊接区域必须清理干净，焊接过程中可适当加大焊接电流，降低焊接速度，使熔池中的气体完全逸出。
夹渣：多层施焊应层层将焊渣清理干净，操作中应注意熔渣的流动方向，若采用碱性焊条时，必须使熔渣留在熔池后面。
四、扭剪高强栓连接的质量标准和施工时应注意的质量问题有哪些
1、质量标准
高强螺栓连接件的规格和技术条件必须符合设计要求和有关规定。应检查出厂合格证和试验（预拉力复验）报告。
连接面的摩擦系数必须符合设计要求，表面严禁有氧化铁皮、毛刺、焊疤、油漆和油污等。应检查摩擦系数试验报告。
高强螺栓初拧、终拧必须符合规范及设计要求，检查施工记录和现场抽检。
接头外观检查：螺栓穿入方向应一致，丝扣外露长度不少于两扣。
扭剪型高强螺栓尾部卡头终拧后全部拧掉。
摩擦面间隙符合规范和设计要求。
2、施工中应注意的质量问题
装配表面不符合要求：表面有锈、油污，螺栓孔壁有毛刺均应清理干净。
连接板拼装不严。连接板变形，应校正后在装用。
螺栓丝扣损伤。螺栓应自由穿入螺孔，不准锤击强行打入。
扭矩不准。应定期校正电动扳手和手动扳手的扭值，其偏差不大于5%。严格按紧固顺序进行。
五、钢结构构件制作的质量标准及要求
1、钢材的品种、型号、规格及质量应符合设计要求和国家现行有关产品标准规定。
2、钢材的切割面或剪切面应无裂纹、夹渣、分层和大于1mm的缺棱。
3、高强螺栓连接摩擦面应做抗滑移试验，其最小值应符合设计要求。
4、连接摩擦面的表面应平整，不得有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢，并不得有不需要的涂料等。
5、实腹及椼架式吊车梁不得下挠。
6、钢结构表面不应有明显的凹面和损伤、刮痕深度不应大于0.5mm。焊疤、飞溅物、毛刺应基本清理干净。
7、顶紧触面不应少于75%紧贴，里边缘最大间隙不应大于.08mm。
8、孔壁应光滑，无毛刺、飞边，孔壁垂直度不应大于板厚的3%，孔的圆度偏差不应大于2mm。
9、允许偏差项目见下表7
允许偏差项目表                 表7
项目
允许偏差（mm）
1
焊接H型钢
截面高度（h）
h<500
±2.0
500±3.0
h>1000
±4.0
截面宽度（b）
±3.0
腹板中心偏度
2.0
翼缘板垂直度（△）
b/100且不大于3.0
弯曲矢高（受压构件除外，L为长度
L/100且不大于10.0
扭曲
n/250且不大于5.0
腹板局部平面度（f）（t为板厚度）
t<14   3.0
t≥14   2.0
2
螺栓孔孔径
AB级螺栓（Ⅰ类孔
精度
符合H12
孔壁表面粗糙度（Ra）
<12.5μm
C级螺栓孔（Ⅱ类孔）
孔壁表面粗糙度（Ra）
<25μm
立径
0~+10
圆度
2.0
垂直度
0.03且不大于2.0
3
螺栓孔孔距
同一组内任意两孔间距离
≤500
502~1200
1201~3000
＞3000
±1.0
±1.5
/
/
相邻两组的端孔间距
±1.5
±2.0
±2.5
±3.0
4
端部铣平
两端铣平时构件长度
±2.0
铣平面的平面度
0.3
铣平面对轴线垂直度
1/1500
5
焊接连接组装
对口错边（△）
t/10且不大于3.0
间隙（a）
±1.0
搭接长度（a）
±5
缝隙（△)
1.5
六、高层钢结构安装质量标准和安装要求
1、钢结构应符合设计要求和《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。由于运输、堆放和吊装等造成的钢结构间变形及涂层脱落，应进行修补和矫正。
2、建筑物的定位轴线、基础的标高、地脚螺栓，砼强度，应符合设计要求和国家的现行有关标准规定。
3、钢柱等主要构件中心线及标高基准点等标记齐全清楚。
4、钢结构外观表面干净，构件主要表面无焊疤，泥沙等污垢。
5、钢结构顶紧接触面不应少于70%紧贴，且边缘最大间隙不应大于0.8mm。
6、主体结构总高度偏差值应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的规定。
7、钢结构的安装允许偏差见下表
允许偏差项目表
序号
项    目
允许偏差(mm)
1
钢结构定位轴线（L为钢结构总完成总长度
±L/20000且不大于±3.0
2
柱子定位轴线
1.0
3
地脚螺栓偏移
2.0
4
底层柱柱底轴线对定位轴线偏移
3.0
5
底层柱基准点标高
±2.0
6
上、下柱连接处的错口
3.0
7
单节柱的垂直度
H/1000且不大于10
8
同一层柱的各柱顶高度差
5.0
9
同一根梁两端顶面高差
L/1000且不大于10.0
10
主梁与次梁表面差
±2.0
11
压型钢板在钢梁上相邻列的错位
15.0
12
主体结构整体垂直度（由各节柱的倾斜算出）
H/2500 +10且应≤50.0
13
主体结构整体平面弯曲
L/1500且不大于25.0
14
主体钢结构总高度
用相对标高控制安装
±∑（△h+△z+△w）
用设计标高控制安装
±H/1000
注：△h为每节柱子长度的制造允许偏差；△z 为每节柱子长度受荷载后的压缩值；△w为每节柱子接头焊缝的收缩值。